Автотрансформаторы, как правило, устанавливаются на мощных узловых подстанциях районных сетей и предназначены для связи сетей двух номинальных напряжений.
Полная схема замещения автотрансформатора имеет вид трёхлучевой звезды, где rB rc rH – активные сопротивления соответствующих обмоток высшего, среднего и низшего напряжений учитывают потери активной мощности на нагрев обмоток; xB xc xH – соответственно индуктивные сопротивления обмоток учитывают индуктивную мощность на потоки рассеяния. Намагничивающая ветвь подключается со стороны питающей обмотки, при этом gT – активная проводимость обусловлена потерями активной мощности на нагрев магнитопровода, а bT– реактивная проводимость определяет магнитный поток взаимоиндукции обмоток.
При определении активных сопротивлений возможны два случая:
1. В справочных данных приведены три величины потерь кз:
Потери кз в каждой обмотке автотрансформатора рассчитываются:
ΔРКВ=1/2(ΔРК В-С+ ΔРК В-Н -ΔРК СН)
ΔРКС=1/2(ΔРК В-С+ ΔРК СН - ΔРК ВН)
ΔРКН=1/2(ΔРК СН+ ΔРК ВН - ΔРК ВС)
Затем вычисляют активные сопротивления схемы замещения:
rв= ΔРКВU2/S2 rC= ΔРКCU2/S2 rH= ΔРКHU2/S2
2. В справочных данных приведено одно значение потерь короткого замыкания РК В-С. По нему определяют суммарное активное сопротивление двух обмоток: rBC= (ΔРК BCU2)/S2
Мощность обмотки высшего напряжения равна номинальной мощности автотрансформатора, а мощность обмотки низшего напряжения составляет от неё не более 50%. При наличии магнитной связи активные сопротивления в схеме замещения обратно пропорциональны мощностям соответствующих обмоток:
rB =rc=r ВС/2 а для обмотки НН rн=2 rB
Для расчёта индуктивных сопротивлений используют напряжения короткого замыкания.
Суммарные реактивные сопротивления пар обмоток рассчитываются по формулам: xB C= ΔUК В-С U2/100S2
xB H= ΔUК В-H U2/100S2 x CH = ΔUК CH U2/100S2
а индуктивное сопротивление каждой обмотки находится из следующих выражений:
xB=1/2(xВ-С+ x В-Н -x СН)
XC=1/2(xВ-С+ xСН - xВН)
XH=1/2(xСН+ xВН - xВС)
Проводимости gT и bT схемы замещения вычисляются по результатам опыта холостого хода (х.х). Потребляемая в этом опыте мощность определяется параметрами цепи намагничивания: ΔРX= U2 gT ΔQX= U2 bT